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硫酸鋁
白色斜方晶系結(jié)晶粉末
硫酸鋁（化學(xué)式Al2(SO4)3，式量342.15），白色斜方晶系結(jié)晶粉末，密度1.69g/mL（25℃）。在造紙工業(yè)中作為松香膠、蠟乳液等膠料的沉淀劑，水處理中作絮凝劑，還可作泡沫滅火器的內(nèi)留劑，制造明礬、鋁白的原料，石油脫色、脫臭劑、某些藥物的原料等。還可制造人造寶石及高級(jí)銨明礬。
大約占總產(chǎn)量50%的硫酸鋁第一大用途是用于造紙，第二大用途是在飲用水、工業(yè)用水和工業(yè)廢水處理中做絮凝劑，大約占硫酸鋁總產(chǎn)量40%。當(dāng)向這類(lèi)水中加入硫酸鋁后，可以生成膠狀的、能吸附和沉淀出細(xì)菌、膠體和其他懸浮物的氫氧化鋁絮片，用在飲用水處理中可控制水的顏色和味道。
發(fā)現(xiàn)歷史
古代，人們?cè)靡环N稱(chēng)為明礬（意思是結(jié)合）的礦物作染色固定劑。俄羅斯第一次生產(chǎn)明礬的年代可追溯到八至九世紀(jì)。明礬用于染色業(yè)和用山羊皮鞣制皮革。
中世紀(jì)，在歐洲有好幾家生產(chǎn)明礬的作坊。
理化性質(zhì)
物理性質(zhì)
外觀與性狀：白色晶體，有甜味；
有無(wú)水物和十八水合物。無(wú)水物為無(wú)色斜方晶系晶體。溶于水，水溶液顯酸性，微溶于乙醇。在水中的溶解度隨溫度的上升而增加。十八水合物（
）為無(wú)色單斜晶體。溶于水，不溶于乙醇。水溶液因水解而呈酸性。
相對(duì)密度（水=1）：2.71
不同溫度(℃)時(shí)每100毫升水中的溶解克數(shù)：
31.2g/0℃ |
33.5g/10℃ |
36.4g/20℃ |
40.4g/30℃ |
45.8g/40℃ |
59.2g/60℃ |
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水中溶解度：
溫度（℃） | 溶解度（g） |
0 | 31.2 |
10 | 33.5 |
20 | 36.5 |
30 | 40.4 |
40 | 45.7 |
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化學(xué)性質(zhì)
不易風(fēng)化而失去結(jié)晶水，比較穩(wěn)定，加熱會(huì)失水，高溫會(huì)分解為氧化鋁和硫的氧化物。
加熱至770℃開(kāi)始分解為氧化鋁、三氧化硫、二氧化硫和水蒸氣。溶于水、酸和堿，不溶于乙醇。水溶液呈酸性。水解后生成氫氧化鋁。水溶液長(zhǎng)時(shí)間沸騰可生成堿式硫酸鋁。無(wú)毒，粉塵能刺激眼睛。
加熱水合物時(shí)，猛烈膨脹，并變成海綿狀物，加熱至赤熱時(shí)，分解為三氧化硫和氧化鋁。
毒性：
ADI 未規(guī)定（FAO/WHO，2001）。
GRAS(FDA，§182.1125，2000)。
LD50：980±90 mg/kg(小鼠經(jīng)口)
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
1、疏水參數(shù)計(jì)算參考值（XlogP）：未確定
2、氫鍵供體數(shù)量：0
3、氫鍵受體數(shù)量：8
4、可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0
5、拓?fù)浞肿訕O性表面積（TPSA）：161
6、重原子數(shù)量：12
7、表面電荷：0
8、復(fù)雜度：62.2
9、同位素原子數(shù)量：0
10、確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
11、不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0
12、確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
13、不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0
14、共價(jià)鍵單元數(shù)量：4
礦藏分布
明礬石，一種分布廣的造巖的硫酸鹽礦物，其含量超過(guò)K時(shí)稱(chēng)鈉礬石或鈉明礬石，有時(shí)也有少量Fe代替Al。在火山巖例如流紋巖、粗面巖和安山巖內(nèi)呈囊狀體或薄層產(chǎn)出，據(jù)認(rèn)為它是由于這些巖石與逸出的含硫蒸氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成的。明礬石為中酸性火山噴出巖經(jīng)過(guò)低溫?zé)嵋鹤饔蒙傻奈g變產(chǎn)物。中國(guó)浙江蒼南、安徽廬山和福建福鼎的白堊系火山巖中都有大量產(chǎn)出。大的礦床在烏克蘭的別烈戈沃（Beregovo）附近、西班牙的阿爾梅利亞（Almeria）和澳大利亞新南威爾士的布拉德拉（Bullah Delah）。
明礬石礦是浙江省的重要優(yōu)勢(shì)礦種之一。探明資源儲(chǔ)量占全國(guó)總量的53%，居中國(guó)之首，主要分布在蒼南、平陽(yáng)、瑞安三縣市，蕭山、鄞縣也有礦產(chǎn)地。
浙江省已探明資源儲(chǔ)量礦產(chǎn)地10處，其中蒼南礬山的雞籠山、水尾山，瑞安仙巖和蕭山巖山等4處為大型礦床；蒼南礬山的大崗山、瑞安平陽(yáng)坑、鄞縣鳳凰山等3處為中型礦床。明礬石保有資源儲(chǔ)量9104萬(wàn)噸（礦石量約2.25億噸）。
制備方法
硫酸法將鋁土礦粉碎至一定粒度，加人反應(yīng)釜與硫酸反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)沉降，澄清液加入硫酸中和至中性或微堿性，然后濃縮至115℃左右，經(jīng)冷卻固化，粉碎制得成品。
化學(xué)反應(yīng)方程式：
主要用途
1.造紙工業(yè)中用作紙張施膠劑，以增強(qiáng)紙張的抗水、防滲性能；
2.溶于水后能使水中的細(xì)小微粒和自然膠粒凝聚成大塊絮狀物，從而自水中除去，故用作供水和廢水的混凝劑；
5.分析試劑，媒染劑，鞣革劑，油脂脫色劑，木材防腐劑；
8.燃料工業(yè)中，在生產(chǎn)鉻黃和色淀染料時(shí)作沉淀劑，同時(shí)又起固色和填充劑作用。
淋洗對(duì)硫酸鋁改良蘇打鹽堿土的輔助效果研究：該研究以松嫩平原中前郭地區(qū)中重度鹽堿土為研究對(duì)象，采用實(shí)驗(yàn)室模擬分析的形式，添加硫酸鋁改良后，再進(jìn)行淋洗的效果進(jìn)行了分析。分別選擇硫酸鋁的添加濃度為0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%進(jìn)行測(cè)定，研究了這七種情況在分別淋洗一次、兩次、三次后，土壤溶液中的主要離子濃度和變化趨勢(shì)，并對(duì)這七種濃度添加后的物理性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定。綜合各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果，得出以下結(jié)論。
淋洗有效改善了土壤的鹽化度。在硫酸鋁添加量一定的情況下，隨著淋洗次數(shù)的增加，硫酸根離子和氯離子等陰離子的濃度明顯下降。碳酸根和碳酸氫根也有明顯下降，但受空氣中二氧化碳的影響，下降速度并沒(méi)有硫酸根和氯離子快，但也明顯改善了土壤的離子結(jié)果，使土壤更適合作物生長(zhǎng)。
淋洗有明顯的改善土壤化學(xué)成分的作用，但是添加入的硫酸鋁隨著淋洗也有大量的流逝，同時(shí)在震蕩等作用下，第一次投入硫酸鋁形成的部分硫酸鋁水解膠體也被破壞，影響了硫酸鋁對(duì)土壤的改良效果。同時(shí)，淋洗震蕩過(guò)程也破壞了土壤中原有的團(tuán)聚體和微團(tuán)聚體，多次淋洗使土壤的物理性質(zhì)沒(méi)有改善，甚至在土壤溶液pH值方面產(chǎn)生負(fù)面效果。
當(dāng)不淋洗土壤時(shí)，硫酸鋁的加入，有效改善了土壤性質(zhì)，特別是對(duì)降低土壤堿化度，效果明顯。土壤pH值、土壤容重、土壤顆粒粒徑等方面對(duì)土壤都有改善作用，并且效果明顯。鈣鎂等離子也隨著硫酸鋁的添加而被釋放出來(lái)，從一定程度上也起到了降低土壤鹽化度的作用。但單獨(dú)使用硫酸鋁改良，并不能全面的解決松嫩平原的土壤問(wèn)題。由于土壤還有較高的鹽化度，硫酸鋁并沒(méi)有有效改善土壤的鹽化度問(wèn)題，甚至添加硫酸鋁時(shí)土壤中鹽類(lèi)物質(zhì)的含量增加。因此，硫酸鋁只是將土壤類(lèi)型從蘇打型轉(zhuǎn)化為硫酸型，問(wèn)題被緩解，但是并未完全解決。
綜合硫酸鋁和淋洗這兩種改良方法的利弊，將兩種改良方式相結(jié)合，得到既可以改善土壤的堿化度問(wèn)題，也可以改善土壤的鹽化度問(wèn)題，更好的改善土壤環(huán)境。在添加硫酸鋁為0.8%時(shí)，淋洗土壤兩次，研究人員指出可以取得最好的改善效果。
鑒別試驗(yàn)
配10%試樣液，其鋁鹽(IT-2)和硫酸鹽(IT-29)試驗(yàn)應(yīng)呈陽(yáng)性。溶解性極易溶于水，不溶于乙醇。按OT-42方法測(cè)定。5%水溶液的pH值2.9或以上，用玻璃電極測(cè)定。
含量分析：精確稱(chēng)取試樣約4g，放入250ml容量瓶中，用水溶解并定容后混合。吸取該溶液10ml，放入250ml燒杯，加0.05mol/L的EDTA二鈉（乙二胺四乙酸二鈉）溶液25.0ml和pH 4.5的緩沖液（由77.1g醋酸銨和57ml冰醋酸加水定容至1000ml）20ml，文火煮沸5min。冷卻后，加乙醇.50ml和雙硫腙試液（TS-94)2ml。用0.05mol/L硫酸鋅液滴定至鮮明的玫紅色，同時(shí)進(jìn)行空白滴定。每毫升0.05mol/L的EDTA二鈉（乙二胺四乙酸二鈉）相當(dāng)于硫酸鋁Al2 (SO4)3的8.554mg或含水硫酸鋁16.66mg。
注意事項(xiàng)
燃爆危險(xiǎn)：該品不燃，具刺激性。
健康危害：對(duì)眼睛、粘膜有一定的刺激作用。誤服大量硫酸鋁對(duì)口腔和胃產(chǎn)生刺激作用。
毒理學(xué)資料：小鼠經(jīng)口
：
。
生態(tài)學(xué)資料：通常對(duì)水體是稍微有害的，不要將未稀釋或大量產(chǎn)品接觸地下水，水道或污水系統(tǒng)，未經(jīng)政府許可勿將材料排入周?chē)h(huán)境。
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動(dòng)清水沖洗。
吸入：脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。
有害燃燒產(chǎn)物：自然分解產(chǎn)物未知。
滅火方法：消防人員必須穿全身防火防毒服，在上風(fēng)向滅火。滅火時(shí)盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。
應(yīng)急處理：隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中，轉(zhuǎn)移至安全場(chǎng)所。若大量泄漏，收集回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。
操作注意事項(xiàng)：密閉操作，局部排風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑接觸。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸，防止包裝破損。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。應(yīng)與氧化劑分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
儲(chǔ)運(yùn)：起運(yùn)時(shí)包裝要完整，裝載應(yīng)穩(wěn)妥。運(yùn)輸過(guò)程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yán)禁與氧化劑、食用化學(xué)品等混裝混運(yùn)。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。車(chē)輛運(yùn)輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。
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